固定化脂肪酶在有机相中催化反应

• 作 者: 宋丽
• 机 构: 天津大学
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 脂肪酶 固定化 酯化 有机溶剂 稳定性 催化反应 酶工程

固定化脂肪酶催化有机介质中的反应是近年来酶工程领域的新技术。本文对来源于Cadida rugosa的脂肪酶进行了固定化，优化了固定化的条件，研究了固定化酶的活性和稳定性以及催化酯化反应的动力学。
采用吸附法，对八种树脂载体进行筛选，酶活实验结果表明，大孔吸附树脂AB-8性能最优。脂肪酶固定化的实验结果表明，缓冲液最佳pH为7.2，最适温度为30℃，最佳固定化时间为1h，载体：酶=10:1，即0.3g树脂固定30mg酶粉。
以月桂酸与月桂醇的酯化为模型反应，考查了固定化酶催化反应的影响因素。结果表明，异辛烷为最适有机溶剂，最佳含水量为50μL，最优反应温度为30℃，在180rpm，反应时间24小时，月桂酸的转化率达到81％。考查了固定化酶的稳定性。结果表明，酶固定化后，热稳定性显著提高，在60℃下，固定化酶的残余活性为68％，而游离酶仅为32％。固定化酶的重复利用性良好，在重复使用10次后，酶活仍保持50.8％。将固定化酶分别在4℃，30℃，40℃下放置35天，保留的活力分别是原来的74.3％，51.6％和43.0％，4℃下保存较好。
以异辛烷中月桂酸与月桂醇的酯化为模型反应，研究了固定化酶催化酯化反应的动力学。结果表明，固定化酶催化的酯化反应符合单底物醇抑制的乒乓Bi-Bi机制。在最适条件下的动力学参数为：最大反应速率Vmax0.089 mmol.min-1·g-1，月桂酸和月桂醇的米氏常数Km(LA)、Km(DL)分别为21.4mM和59.6mM。